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【摘 要】 水利是农业发展的命脉,水利的供给和保障水平的高低,取决于水利工程建设水平在水利工程建设中,地基的处理十分重要,直接影响到工程的质量。但是由于水利工程的选址各不相同,所处的地基的情况也复杂多变,要想保证工程质量,在地基处理时可采用基础灌浆技术,确保地基的稳固,使工程质量得到保证。故文章对基础灌浆施工技术在水利工程施工中的应用进行分析,以期能够提供一个借鉴。
【关键词】 水利工程;基础灌浆;应用分析
1.水工灌浆建筑分类及其应用
1.1帷幕灌浆
采用该种灌浆方式的部位一般为上游迎水面坝基,通过形成连续防渗幕墙的方式对坝基渗流量进行降低,从而减少坝底渗透压,保证基础渗透性。而该种灌浆方式深度的确定因素主要是水文地质条件。同固结灌浆方式相比,该种灌浆深度相对较大,有些工程深度达到百米。并且该种灌浆方式通常使用的灌浆方式为单孔灌浆,因而需要较大的压力。
帷幕灌浆施工通常需要赶在水工设施蓄水前完成,以此保证灌浆质量可以满足质量要求。由于帷幕灌浆是所有灌浆施工中工程量最大的,可能会同坝体施工出现冲突,因而施工需要在坝体基础廊道中开展。这样不但能够进行坝体建设,同时还可以同步进行帷幕灌浆。也在一定程度上提供了混凝土压重,以此保证灌浆质量,提高灌浆压力。若帷幕灌浆应用高坝中,则需要考虑两岸坝肩,需要进入岩体较深的范围,一般的处理方式即,在两岸进行灌浆平洞的开挖。
1.2固结灌浆
通过固结灌浆可以将水工建设项目中的基岩整体强度予以提升,并且有效降低透水性。若是基岩本身条件良好则需要在上游以及下游会产生应力的部位进行固结灌浆孔的布置;但是如果地质条件较为恶劣,并且坝体需要高度较高,那么固结灌浆孔就需要针对整个坝基进行固结处理,若是需要,还需要对坝基的上游以及下游规定范围内的结构进行固结灌浆处理。
使用固结灌浆的坝体必须保证基层混凝土具有一定的厚度,从而在使用固结灌浆后基岩不会发生冒浆现象,同时在灌浆的过程中保证灌浆压力较大,从而提高灌浆效果,另外还要保证基岩同坝体之间的接触灌浆质量。若是基岩较为完整并且质地坚硬,那么为了赶进度,可以在条件允许的情况下,直接在基岩表面采用固结灌浆的方式。另外若采用钻孔灌浆的方式,对基层混凝土进行处理,就需要保证所有的混凝土强度超过设计强度的50%后进行。或者可以通过灌浆管预埋的方式,对岩基进行处理,等到浇筑厚度达到要求值后再进行灌浆。
2.基础灌浆施工技术在水利工程建设中的应用
2.1灌浆施工技术在严重漏水情况下的应用
在水利工程施工中,如果施工技术水平不高,或者施工选址不恰当,工程地址选在了溶沟或者溶洞中,这两种情况都有可能造成工程的漏水现象,漏水情况或多或少都会对工程的总体质量及使用寿命产生一定的影响,所以一旦发生漏水,要采取有效措施进行处理,确保工程质量。如果只采用普通的灌浆方式,效果很难体现,这时可采用充填级配料处理及模袋灌浆处理的方式进行漏水消除。
(1)采用充填级配料处理方法
如果地基是砂砾,可以采用粘稠状的水泥浆直接灌入其中,选用这种方法要注意砂砾的大小,正常情况下,砂砾的直径会逐渐变大。如果一般的灌浆方法被广泛采用,而生成的效果达不到要求的效果时,这种充填级配料的处理方式是较为适合的。充填水泥、粗砂、礫石等混合物,采用这种方法后,在地基方面会有反过滤层产生,这是自然现象。灌入量的多少,要在施工过程中经过细致、准确的判断后来决定,填料的浪费是难免的,但要控制在合理的范围之内,要科学、合理的填充配料,保证“架桥”在砾石的最窄处发挥作用,堵住裂缝,形成反过滤层,同时也提高水利工程的抗渗水性能。
(2)采用模袋灌浆处理方法
模袋灌浆的处理方法是用在灌浆的施工阶段,一方面会使浆中的水分渗出来,另一方面颗粒存在浆在,也能使袋中保留颗粒,会大大降低水灰比,缩短水泥浆的凝固时间,提高凝固强度,这种模袋主要由聚酯、尼龙等组成,有很强的耐磨性能,处理后能大大提高工程强度,在水利工程建设中应用是相当普遍的。
2.2浅层岩溶地区和深层岩溶地区的基础灌浆
岩溶地区应用有些岩溶区域的基础处理并没有相对完善的技术,因而该类地区的基础处理大多数是凭借施工人员的工作经验,或者参照一些其他成功项目经验。针对熔岩区域的水工建设,其基础处理主要有两种,一是没有填充物的处理;二是需要进行基础处理的区域具有填充物,无论是哪种基础处理方式,都需要严格把握施工质量,尤其针对具有填充物的基础处理,在技术要求上相对更严格。在施工中,需要依据实际情况,例如岩溶深度以及岩溶大小决定施工技术。
(1)高压灌浆法。该种方式主要使用高压模式对岩溶区域进行灌浆处理,从而令岩溶区域的填充更加密实,而在岩溶区域选择高压灌浆模式一般都不使用冲洗灌浆的方式,高压水泥灌浆在岩溶区域水工建设中具有良好的防渗性能,能够有效提高基础的稳定性。同时,该种模式下,水泥灌浆主要以条形进行渗透,在对土壤进行渗透的过程中,逐步形成网状结构,所以通过高压灌浆的方式能够有效提高基础灌浆的抗裂能力。
(2)高压喷灌法。该种灌浆方式,是高压灌浆中使用较为广泛地方式,通过旋喷的一种方式实施灌浆,以钻机作为基础,利用设备钻探到底下,通过旋喷的方式,利用安装在钻机头部的喷嘴,将灌浆所需要的泥浆喷射出去,在旋转钻探和喷射的过程中,对原有的土层进行破坏,同时在上提钻机钻头的过程中,高速旋转喷射泥浆,令土层和泥浆之间形成混合物,等到泥浆同土层之间凝固后,就可以形成结构相对稳定的主体,以此提高项目基础稳定性。
(3)浅层灌浆处理法。通过灌浆技术,对浅层基础进行改造,此类地区的岩溶深度相对较浅,只需要将浅层的岩溶挖出来,然后对原有岩溶区域使用砂浆进行回灌处理即可。 (4)深层岩溶灌浆技术。通过基础灌浆方式还能够对深层的岩溶结构进行处理,所谓深层岩溶主要指,岩溶深度超过五十米的岩溶结构,对于此类岩溶进行处理时,再采用高压灌浆的方式具有一定的难度,所以对于深层岩溶的基础处理需要使用其他灌浆方式。现在针对此类区域的灌浆主要采用的方式是对其周围结构使用普通灌浆方式进行处理,当水泥浆充满岩溶周围时会对深层岩溶产生排挤作用,由于该作用力相对较大,因此可以使得水泥砂浆同填充物充分结合硬化。
2.3針对吸浆加大的水利工程的灌注方法
在岩溶地区进行水利工程施工时,遇到岩缝是较为常见的现象,需要利用灌浆来对岩缝进行有效的处理,通常在进行岩缝灌浆时对水泥浆的使用量较小。但往往在施工过程中会遇到岩缝大量吸浆的情况,这多数情况下都是由于岩缝特殊的地质条件所导致的,吸入的大量砂浆可以流入到别的地方,也可能会从灌浆区附近的地表处溢出,出现大量吸浆情况出现时,水泥浆则会处于始终无法满足的情况,利用正常的施工工序无法对这种情况进行处理,所以需要采取必要的措施来解决。通常情况下处理措施有以下几种:
(1)采取限流措施。限制单位时间内对岩缝关注砂浆的体积,一般情况下,应该将灌注的速度降为10-15L/min,采取限流的目的是减小砂浆在岩缝中的流动速度,从而使灌入的砂浆快速沉淀并凝结。
(2)采用降压处理法。这种方法就是通过对灌浆时的压力进行降低,避免砂浆流动速度过快,使砂浆处于自然流动状态下,而且在自然流动过程中不断的进行凝结,当砂浆在岩缝中不在流动时适量增加压力,然后可按照一般的工序进行灌浆。
(3)采用多次灌浆法。在对岩缝进行灌浆操作时,对于灌浆时间上有具体的要求,以这超过8小时为宜,而且在灌浆过程中利用多次间歇进行进行,即灌浆结束后停歇一会再接着灌浆,具体在两次灌浆中间间隔多长的时间,要根据具体的工程实际需要来进行确定。但利用多次灌浆法进行操作时,往往在灌浆结束时基压力要小于预先设计的压力,所以在这时如果按照设计压力进行操作时存在一定难度时,则可以对灌浆的压力适当的降低,如果没有特殊情况发生时,则需要按照设计压力进行。
结束语
在水利工程建设中,基础的稳定性与否,对于水利工程质量至关重要。在基础灌浆的过程中,遇到的实际施工情况会有所差别,因而在水工建设中应当根据实际状况,针对不同的环境使用不同的技术,选择最适合的灌浆技术,或者采用综合性的方式,取长避短,发挥各种方式在基础建设中的优势,争取最佳的施工质量。此外,建筑单位要高度重视基础灌浆施工质量问题,加大对施工现场的监管力度,保证施工质量。
参考文献:
[1]李龙泉.水利工程施工中基础灌浆施工技术的应用[J].陕西水利,2014,S1:81-82.
[2]安振东.水利工程中基础灌浆施工技术的应用漫谈[J].中国水运(下半月),2013,08:216-217.
[3]何光武.水利工程中基础灌浆施工技术的应用分析[J].科技创新与应用,2014,06:186.
[4]肖鑫,贾秋宇.基础灌浆施工技术在水利工程中的应用[J].中国高新技术企业,2014,18:51-52.
【关键词】 水利工程;基础灌浆;应用分析
1.水工灌浆建筑分类及其应用
1.1帷幕灌浆
采用该种灌浆方式的部位一般为上游迎水面坝基,通过形成连续防渗幕墙的方式对坝基渗流量进行降低,从而减少坝底渗透压,保证基础渗透性。而该种灌浆方式深度的确定因素主要是水文地质条件。同固结灌浆方式相比,该种灌浆深度相对较大,有些工程深度达到百米。并且该种灌浆方式通常使用的灌浆方式为单孔灌浆,因而需要较大的压力。
帷幕灌浆施工通常需要赶在水工设施蓄水前完成,以此保证灌浆质量可以满足质量要求。由于帷幕灌浆是所有灌浆施工中工程量最大的,可能会同坝体施工出现冲突,因而施工需要在坝体基础廊道中开展。这样不但能够进行坝体建设,同时还可以同步进行帷幕灌浆。也在一定程度上提供了混凝土压重,以此保证灌浆质量,提高灌浆压力。若帷幕灌浆应用高坝中,则需要考虑两岸坝肩,需要进入岩体较深的范围,一般的处理方式即,在两岸进行灌浆平洞的开挖。
1.2固结灌浆
通过固结灌浆可以将水工建设项目中的基岩整体强度予以提升,并且有效降低透水性。若是基岩本身条件良好则需要在上游以及下游会产生应力的部位进行固结灌浆孔的布置;但是如果地质条件较为恶劣,并且坝体需要高度较高,那么固结灌浆孔就需要针对整个坝基进行固结处理,若是需要,还需要对坝基的上游以及下游规定范围内的结构进行固结灌浆处理。
使用固结灌浆的坝体必须保证基层混凝土具有一定的厚度,从而在使用固结灌浆后基岩不会发生冒浆现象,同时在灌浆的过程中保证灌浆压力较大,从而提高灌浆效果,另外还要保证基岩同坝体之间的接触灌浆质量。若是基岩较为完整并且质地坚硬,那么为了赶进度,可以在条件允许的情况下,直接在基岩表面采用固结灌浆的方式。另外若采用钻孔灌浆的方式,对基层混凝土进行处理,就需要保证所有的混凝土强度超过设计强度的50%后进行。或者可以通过灌浆管预埋的方式,对岩基进行处理,等到浇筑厚度达到要求值后再进行灌浆。
2.基础灌浆施工技术在水利工程建设中的应用
2.1灌浆施工技术在严重漏水情况下的应用
在水利工程施工中,如果施工技术水平不高,或者施工选址不恰当,工程地址选在了溶沟或者溶洞中,这两种情况都有可能造成工程的漏水现象,漏水情况或多或少都会对工程的总体质量及使用寿命产生一定的影响,所以一旦发生漏水,要采取有效措施进行处理,确保工程质量。如果只采用普通的灌浆方式,效果很难体现,这时可采用充填级配料处理及模袋灌浆处理的方式进行漏水消除。
(1)采用充填级配料处理方法
如果地基是砂砾,可以采用粘稠状的水泥浆直接灌入其中,选用这种方法要注意砂砾的大小,正常情况下,砂砾的直径会逐渐变大。如果一般的灌浆方法被广泛采用,而生成的效果达不到要求的效果时,这种充填级配料的处理方式是较为适合的。充填水泥、粗砂、礫石等混合物,采用这种方法后,在地基方面会有反过滤层产生,这是自然现象。灌入量的多少,要在施工过程中经过细致、准确的判断后来决定,填料的浪费是难免的,但要控制在合理的范围之内,要科学、合理的填充配料,保证“架桥”在砾石的最窄处发挥作用,堵住裂缝,形成反过滤层,同时也提高水利工程的抗渗水性能。
(2)采用模袋灌浆处理方法
模袋灌浆的处理方法是用在灌浆的施工阶段,一方面会使浆中的水分渗出来,另一方面颗粒存在浆在,也能使袋中保留颗粒,会大大降低水灰比,缩短水泥浆的凝固时间,提高凝固强度,这种模袋主要由聚酯、尼龙等组成,有很强的耐磨性能,处理后能大大提高工程强度,在水利工程建设中应用是相当普遍的。
2.2浅层岩溶地区和深层岩溶地区的基础灌浆
岩溶地区应用有些岩溶区域的基础处理并没有相对完善的技术,因而该类地区的基础处理大多数是凭借施工人员的工作经验,或者参照一些其他成功项目经验。针对熔岩区域的水工建设,其基础处理主要有两种,一是没有填充物的处理;二是需要进行基础处理的区域具有填充物,无论是哪种基础处理方式,都需要严格把握施工质量,尤其针对具有填充物的基础处理,在技术要求上相对更严格。在施工中,需要依据实际情况,例如岩溶深度以及岩溶大小决定施工技术。
(1)高压灌浆法。该种方式主要使用高压模式对岩溶区域进行灌浆处理,从而令岩溶区域的填充更加密实,而在岩溶区域选择高压灌浆模式一般都不使用冲洗灌浆的方式,高压水泥灌浆在岩溶区域水工建设中具有良好的防渗性能,能够有效提高基础的稳定性。同时,该种模式下,水泥灌浆主要以条形进行渗透,在对土壤进行渗透的过程中,逐步形成网状结构,所以通过高压灌浆的方式能够有效提高基础灌浆的抗裂能力。
(2)高压喷灌法。该种灌浆方式,是高压灌浆中使用较为广泛地方式,通过旋喷的一种方式实施灌浆,以钻机作为基础,利用设备钻探到底下,通过旋喷的方式,利用安装在钻机头部的喷嘴,将灌浆所需要的泥浆喷射出去,在旋转钻探和喷射的过程中,对原有的土层进行破坏,同时在上提钻机钻头的过程中,高速旋转喷射泥浆,令土层和泥浆之间形成混合物,等到泥浆同土层之间凝固后,就可以形成结构相对稳定的主体,以此提高项目基础稳定性。
(3)浅层灌浆处理法。通过灌浆技术,对浅层基础进行改造,此类地区的岩溶深度相对较浅,只需要将浅层的岩溶挖出来,然后对原有岩溶区域使用砂浆进行回灌处理即可。 (4)深层岩溶灌浆技术。通过基础灌浆方式还能够对深层的岩溶结构进行处理,所谓深层岩溶主要指,岩溶深度超过五十米的岩溶结构,对于此类岩溶进行处理时,再采用高压灌浆的方式具有一定的难度,所以对于深层岩溶的基础处理需要使用其他灌浆方式。现在针对此类区域的灌浆主要采用的方式是对其周围结构使用普通灌浆方式进行处理,当水泥浆充满岩溶周围时会对深层岩溶产生排挤作用,由于该作用力相对较大,因此可以使得水泥砂浆同填充物充分结合硬化。
2.3針对吸浆加大的水利工程的灌注方法
在岩溶地区进行水利工程施工时,遇到岩缝是较为常见的现象,需要利用灌浆来对岩缝进行有效的处理,通常在进行岩缝灌浆时对水泥浆的使用量较小。但往往在施工过程中会遇到岩缝大量吸浆的情况,这多数情况下都是由于岩缝特殊的地质条件所导致的,吸入的大量砂浆可以流入到别的地方,也可能会从灌浆区附近的地表处溢出,出现大量吸浆情况出现时,水泥浆则会处于始终无法满足的情况,利用正常的施工工序无法对这种情况进行处理,所以需要采取必要的措施来解决。通常情况下处理措施有以下几种:
(1)采取限流措施。限制单位时间内对岩缝关注砂浆的体积,一般情况下,应该将灌注的速度降为10-15L/min,采取限流的目的是减小砂浆在岩缝中的流动速度,从而使灌入的砂浆快速沉淀并凝结。
(2)采用降压处理法。这种方法就是通过对灌浆时的压力进行降低,避免砂浆流动速度过快,使砂浆处于自然流动状态下,而且在自然流动过程中不断的进行凝结,当砂浆在岩缝中不在流动时适量增加压力,然后可按照一般的工序进行灌浆。
(3)采用多次灌浆法。在对岩缝进行灌浆操作时,对于灌浆时间上有具体的要求,以这超过8小时为宜,而且在灌浆过程中利用多次间歇进行进行,即灌浆结束后停歇一会再接着灌浆,具体在两次灌浆中间间隔多长的时间,要根据具体的工程实际需要来进行确定。但利用多次灌浆法进行操作时,往往在灌浆结束时基压力要小于预先设计的压力,所以在这时如果按照设计压力进行操作时存在一定难度时,则可以对灌浆的压力适当的降低,如果没有特殊情况发生时,则需要按照设计压力进行。
结束语
在水利工程建设中,基础的稳定性与否,对于水利工程质量至关重要。在基础灌浆的过程中,遇到的实际施工情况会有所差别,因而在水工建设中应当根据实际状况,针对不同的环境使用不同的技术,选择最适合的灌浆技术,或者采用综合性的方式,取长避短,发挥各种方式在基础建设中的优势,争取最佳的施工质量。此外,建筑单位要高度重视基础灌浆施工质量问题,加大对施工现场的监管力度,保证施工质量。
参考文献:
[1]李龙泉.水利工程施工中基础灌浆施工技术的应用[J].陕西水利,2014,S1:81-82.
[2]安振东.水利工程中基础灌浆施工技术的应用漫谈[J].中国水运(下半月),2013,08:216-217.
[3]何光武.水利工程中基础灌浆施工技术的应用分析[J].科技创新与应用,2014,06:186.
[4]肖鑫,贾秋宇.基础灌浆施工技术在水利工程中的应用[J].中国高新技术企业,2014,18:51-52.